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计算机网络安全的可靠性及优化设计问题探讨
由于信息网络、输电网络、集成电路网络、交通网络等网络广泛存在于现实世界，它们的正常运行与否不仅影响着普通大众的生活，也影响着一个国家的社会安全、经济发展等问题。下面是小编搜集整理的相关内容的论文，欢迎大家阅读参考。
摘要：近些年随着计算机网络的用户数量及人们对网络的依赖程度不断提高，如何提升计算机网络的安全可靠性是一个亟待解决的重点问题。本文主要是在概述计算机网络安全可靠性的设计原则的基础上，进一步探讨该问题的安全性优化设计和可靠性优化设计两个方面，希望能为计算机网络的安全广泛推广应用提供理论指导。
关键词：计算机网络;安全;可靠性;优化设计
引言
计算机网络的出现和广泛应用很大程度上改变了人们的工作和生活方式，如今现代人越来越离不开计算机网络。在这种情况下，一旦计算机网络突然出现故障，将会对人们的生活和工作造成很大的影响，对整个社会经济来说，这种影响将体现在巨大的经济损失。即使是网络技术再发达的国家或地区，也很难避免计算机网故障的发生，尤其在我们国家，计算机网络发展应用的时间较短，尚缺乏对计算机网络的安全可靠性优化设计方面的重视和经验。鉴于此，本文提出我们可以通过优化网络的安全可靠性设计，来提高计算机网络的性能，这不仅能降低经济损失，还能极大地降低维护成本。
一、优化计算机网络的安全可靠性设计的原则
关于计算机网络的安全可靠性设计，还有一种常见的说法，即可用性设计，一般来说，是指计算机网络即使是在发生故障的时候，也应该能保证持续地提供正常服务的相关设计。从这个理念出发，我们认为要优化计算机网络的安全可靠性设计，应严格遵循这样几个方面的原则。首先，在设计计算机网络的过程中应科学合理分配使用相关资源，计算机网络设计涉及的资源分硬件和软件两大类，应注重最大化地发挥资源的利用价值。其次，在优化计算机网络的安全可靠性设计时应重视产品及其技术方案的安全性，网络的设计、调试和投入使用阶段都应该采取具体措施保障网络系统的正常运行。此外不应忽略的一点是计算机网络需具备很强的互联能力，这是因为在网路中存在多种互相影响的通信协议，所以在构建网络系统时，应确保计算机网络在受到外界破坏时能受到其他保护层的补充，维持系统的正常运转。
二、计算机网络安全优化设计
2.1安全电子邮件的使用
为了实现计算机网络的安全优化设计，首先是可以在通信协议之间应用安全电子邮件。该过程将涉及到两项重要的安全技术：PGP和S/MIME。前者在具体应用时有分段、压缩、鉴别、以及机密性和兼容性识别等需要注意的方面，常用于单次会话中的各种密钥。后者主要是发挥使数据更加安全可靠的加密作用，这是在电子邮件中RSA数据安全技术所缺乏的功能。我们常用的办公软件Office的OutlookExpress发送和接收电子邮件都用到了S/MIME安全技术，工作原理是获取、选择、发送并匹配到对方的数字证书，来实现发收邮件的功能。
2.2网络系统的认证和授权
网络上的信息良莠不齐，为了保护网络安全，认证和授权的设置是非常有必要的。认证是对发起会话请求的个人或未知安装源的程序进行验证的过程，而授权是指授予已通过身份验证发起会话请求的个人或未知安装源的程序以数据库使用许可的过程。在收到访问并操作数据库的请求时，网络系统会按照服务器设置的权限只允许符合登录条件的用户进入，权限的设定有利于保证网络系统的安全。
2.3数据的备份与恢复
在计算机网络中，数据的备份与恢复是很重要的功能，这主要体现在这样几个方面。首先，计算机的存储空间有限，为了提高CPU和磁盘的利用率，经常需要对计算机里的文件进行整理清洗。计算机网络可以实现数据的备份，既降低了磁盘的开销，也保留了重要的文件。计算机网络中数据的备份方式主要有磁盘镜像备份、数据库备份以及在线日志备份等多种方式。数据备份功能能帮助计算机管理员在系统故障或人为操作失误的时候快速及时地恢复原文件。常见的数据备份根据备份的方式可分为静态备份、动态备份还有逻辑备份等三种。
2.4全面、有效审计的加强
在操作数据库时用户的行为都会产生具体的日志文件，审计能保证这些记录文件都是有效的，并能将行为信息自动生成并保存在审计日志中。全面、有效的审计能根据日志文件中记录的信息重现数据库的一系列操作行为。这有利于网络管理人员在较短时间内追查到非法操作数据库的人员的所有信息，比如操作时间、存储内容等;还能及时发现网络系统中的安全漏洞作出有效的应对措施。
三、计算机网络可靠性优化设计
3.1容错性设计
容错性设计主要是用来保障网络系统在发生故障后仍能维持正常运行，能避免由于发生网络故障网络不能正常工作造成的损失，能为网络维护人员争取更多提出维护方案的时间，还能降低网络维护成本。这一功能的实现需要借助多级容错技术，对于计算机网络容错系统，主要应用了多级容错技术，在实际应用中有些方面主要注意。首先，应结合具体情况选择合适的容错技术的采用需要适应实际需要以及具体使用场合，合理控制设计实现成本。其次，为了达到性能稳定的要求，在选择用于传输、连接的配件时应把关好质量。此外，应避免容错技术过多地影响网络系统的运行，应用在关键部位时应慎重。常规的容错性设计一般只用于主干线路、服务器以及控制中心等关键部位，能降低故障发生率，节约网络建设成本，提高网络系统的可靠性。
3.2双网络冗余设计
双网络冗余设计的用途主要是为了防止系统故障等突发情况，可以说是网络系统中的双保险，实际应用中是通过在计算机网络系统中设置备用网络来实现的。两处网络在系统运行过程中传输数据时是同步的，还可以交换共享数据。一般而言，网络系统还是依靠主网络来实现数据传输和接收功能的，当主网络发生故障，就会由备份网络来接替主网络的工作，维持系统的正常运行。也就是说，冗余部件在系统正常运行时一般是不工作的，只有当系统出现故障时，才会接替发生故障的部件的工作。双网络冗余设计能保障网络系统性能的稳定性，同样地，冗余硬件往往也只是应用到网络系统中较为重要或已发生故障的设备。
3.3层次、体系结构设计
除了上述两种提高计算机网络可靠性的设计外，还有层次、体系结构设计能确保计算机网络在运行过程中具有稳定的性能。随着网络技术水平的提高以及网络广泛的普及，如今的计算机网络负担着快速增长的网络容量，这使得计算机网络的结构越来越复杂。现在的网络结构以及发展到了多层次设计的方向，主要的三层网络结构是接入层、分布层和核心层。其中，核心层是计算机网络的主干部分，在传输数据时有较高的速度要求，其性能直接关系着整个计算机网络的安全。为了避免网络瘫痪，一般会在核心层选用高端的网络设备，连接时设置两条及以上的网路，如有必要，当核心层的设备性能不稳定时，还需要添加备份设备。分布层是对网络系统中的资源进行合理分配，比核心层的设计要求低一些。接入层是以设置访问控制和过滤机制来控制用户流量的，是计算机网络的第一道防线，设计要求最低。
四、结束语
随着计算机网络技术的普及，人们的生活和工作越来越离不开网络，一旦计算机网络突然出现故障，将会对人们的生活和工作造成很大的影响，对整个社会经济来说，网络瘫痪会带来巨大的经济损失。日益增长的网络容量和日趋复杂的网络结构对计算机网络地性能提出了更高的要求。但即使是网络技术再发达的国家或地区，也很难避免计算机网故障的发生，但我们可以从优化设计方面提高计算机网络的性能。这样不仅能提高计算机网络的性能，还能降低经济损失和网络维护成本。值得注意的是，在优化计算机网络的设计过程中，应科学合理分配使用相关资源，积极且慎重地应用新兴的网络技术，这是一项很复杂、需要长期探索的过程。
参考文献：
[1]金川，张怡佳.计算机网络可靠性优化设计问题的研究[J].数字通信世界,2015.
[2]文银娟.计算机网络可靠性优化设计问题的研究[J].自动化与仪器仪表,2015.
[3]朱树忠,胡德聪.关于计算机网络安全问题与安全技术的应用探析[J].信息与电脑:理论版,2012.
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